高考化学铝及其化合物推断题综合练习题附答案Word下载.docx

1、_；（3）要使固体D杂质尽量少，步聚调节溶液的pH合理的是_；A12.413 B10.8 C3.75.2（4）滤液E中存在较多的阴离子是_，滤液E中加入过量的NaOH溶液，充分沉淀后，检验上层清液中金属阳离子的操作步骤是_；（5）固体D可用来生产合成氨的表面催化剂。如图表示无催化剂时，某合成氨的NH3的百分含量随时间变化曲线，请在图上用虚线画出该反应有催化剂时的曲线_。【答案】稀盐酸或稀硫酸 Al（OH）3 Al3+4OH-=AlO2-+2H2O B HCO3-、Cl-（或SO42-） 将铂丝用盐酸清洗后，放在酒精灯火焰上灼烧一会儿，蘸取滤液后放在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，即证明有Na+

2、【解析】【分析】蛭石矿样加入试剂I可以得到溶液和一种纯净滤渣，根据蛭石主要成份为：MgO、Fe2O3、A12O3、SiO2可知试剂I应为稀盐酸或稀硫酸，得到的固体A为SiO2；滤液中主要金属阳离子有Fe3+、Mg2+、Al3+，加入过量的氢氧化钠，得到氢氧化镁沉淀和氢氧化铁沉淀，和含有偏铝酸钠的滤液C，滤液C中通入过量的二氧化碳得到纯净的氢氧化铝沉淀F。【详解】（1）上述分析可知试剂是稀硫酸或稀盐酸；固体F为氢氧化铝，Al（OH）3；（2）步骤B生成C的反应是铝离子和过量氢氧根离子反应生成偏铝酸盐，反应的离子方程式为：Al3+4OH-AlO2-+2H2O；（3）分析图表数据保证镁离子和铁离子全

3、部沉淀，铝离子全部变化为偏铝酸盐，应调节溶液pH为10.8，B符合；（4）试剂I所用酸的阴离子一直存在与溶液中，滤液C通入过量的二氧化碳会生成碳酸氢根，所用滤液E中存在较多的阴离子是HCO3-、Cl-（或SO42-）；检验钠离子常用焰色反应，具体操作为将铂丝用盐酸清洗后，放在酒精灯火焰上灼烧一会儿，蘸取滤液后放在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，即证明有Na+；（5）催化剂改变反应速率不改变化学平衡，据此画出曲线变化为。2铬鞣剂Cr（OH）SO4可用于提高皮革的耐曲折强度。一种以铬渣（含Cr2O3及少量Fe2O3、CaO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制备Cr（OH）SO4的工艺流程如图：回答

4、下列问题：（1）“焙烧”时，Cr2O3转化为Na2CrO4的化学方程式为_。（2）“水浸”过程中，物料的粒度（颗粒大小）对铬残余量的影响如图所示，则最佳反应条件为_。（3）“滤渣1”中有一种成分为铁铝酸四钙（Ca4Fe2Al2O10），是制造水泥的原料之一，用氧化物的形式表示其化学式_。（4）“滤渣2”主要成分为Al（OH）3和_（填化学式），“过滤2”后，将溶液pH调至a，a_6.5（填“小于”或“大于”），目的是_（用离子方程式表示）。（5）已知CH3OH在酸性条件下可被氧化生成CO2，写出Na2Cr2O7与CH3OH反应生成Cr（OH）SO4的化学方程式_。（6）某厂用m1kg的铬渣（含

5、Cr2O340%）制备Cr（OH）SO4，最终得到产品m2kg，则产率为_。【答案】2Cr2O3+ 4Na2CO3+3O2 4Na2CrO4 +4CO2 物质的粒度为60目时 4CaOFe2O3Al2O3 H2SiO3 小于 2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O Na2Cr2O7+CH3OH+3H2SO4=2Cr（OH）SO4+CO2+ Na2SO4+4H2O 以铬渣（含Cr2O3及少量Fe2O3、CaO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制备Cr（OH）SO4，先加入碳酸钠、通入空气进行焙烧，再经过水浸、过滤除去固体杂质Fe2O3，调pH除去杂质氢氧化铝和氢氧化铁，最后通过氧化还原

6、反应生成目标产物Cr（OH）SO4。（1）“焙烧”时，Cr2O3转化为Na2CrO4，Cr元素的化合价升高，反应为氧化还原反应，还需氧化剂O2，根据电子守恒配平方程式为2Cr2O3+ 4Na2CO3+3O2 4Na2CrO4 +4CO2。（2）根据图示可知，当物质的粒度为60目时，铬的残余量最少，故最佳反应条件为物质的粒度为60目时。（3）铁铝酸四钙（Ca4Fe2Al2O10），用氧化物的形式表示其化学式为4CaOAl2O3。（4）步骤过滤1后溶液中存在偏铝酸钠和硅酸钠等杂质，调节pH使其转化为沉淀Al（OH）3和H2SiO3，故滤渣2主要成分为Al（OH）3和H2SiO3 。“过滤2”后，将

7、溶液pH调至a，是为将2CrO42-转化为Cr2O72-，酸性条件下可以实现转化，故a小于6.5实现2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O的转化。（5）根据条件CH3OH在酸性条件下可被氧化生成CO2， Na2Cr2O7与CH3OH反应生成Cr（OH）SO4为氧化还原反应，其中碳元素、铬元素的化合价发生改变，根据电子守恒得化学反应方程式为Na2Cr2O7+CH3OH+3H2SO4=2Cr（OH）SO4+CO2+ Na2SO4+4H2O。（6）最终得到产品Cr（OH）SO4m2kg，其中铬元素的含量为kg，原料中铬元素的含量为，则产率为3工业上的许多反应工艺来源于实验室里的简单操作，比如

8、用铝土矿（成分为氧化铝、氧化铁）制取铝的过程如图：请回答下列问题：（1）写出铝土矿中加入NaOH溶液的反应方程式_。（2）沉淀C的化学式_，颜色为_，写出它的一种用途_。（3）操作I、操作II、操作III的名称为_，这个过程用到的玻璃仪器有烧杯、_。（4）整个生产过程中，除可以循环使用的物质有_（写出3种，填化学式），用此法制取铝的副产品是_（写出2种，填化学式）。（5）氧化铝熔点高，氯化铝熔点低，工业上为什么不用熔点较低的氯化铝而用熔点更高的氧化铝为原料电解制铝？_。【答案】Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O Fe2O3 红棕色 作颜料（或炼铁） 过滤 漏斗、玻璃棒 NaOH、Ca

9、O、CO2 Fe2O3、O2 氯化铝是共价化合物，在熔融状态下以分子形式存在，不能导电，不能用于电解。氧化铝是离子化合物，熔融时能够电离而导电，因此电解铝用氧化铝而不用氯化铝 铝土矿中含有氧化铝和氧化铁，向铝土矿中加入NaOH溶液，发生反应Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O，氧化铁不溶，然后过滤，得到溶液B为NaOH、NaAlO2混合溶液，沉淀C为Fe2O3；向溶液B中通入CO2，发生反应2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3+CO32-、2OH-+CO2=CO32-+H2O，然后过滤得到沉淀Al（OH）3和Na2CO3溶液，向溶液中加入CaO，发生反应Na2CO3+CaO+H

10、2O2NaOH+CaCO3，然后过滤，将NaOH循环利用；将Al（OH）3加热得到Al2O3，电解熔融Al2O3得到Al，据此分析解答。（1）根据上面的分析，铝土矿中加入NaOH溶液，氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O，故答案为：Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O；（2）根据上述分析，沉淀C为Fe2O3，氧化铁为红棕色粉末，俗称铁红，除了用于金属冶炼以外，还可用作顔料，故答案为：Fe2O3；红棕色、作颜料（或炼铁）；（3）实现固体和液体的分离采用过滤法，操作、操作和操作都是过滤操作，过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁

11、架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯，故答案为：过滤；漏斗、玻璃棒；（4）煅烧碳酸钙得到CaO和CO2，B生成沉淀需要二氧化碳、碳酸钠转化为碳酸钙需要CaO，所以CaO和CO2能循环利用，溶液E中的氢氧化钠也能循环利用；根据流程图和上述分析，操作所得的Fe2O3和电解熔融Al2O3得到的O2为副产品，故答案为：NaOH、CaO和CO2；Fe2O3和O2；（5）氯化铝是共价化合物，在熔融状态下以分子形式存在，不能导电，不能用于电解。氧化铝是离子化合物，熔融时能够电离而导电，因此尽管氧化铝熔点高，氯化铝熔点低，工业上电解铝时选用氧化铝而不用氯化铝，故答案为：氯化铝是共价化合物，在熔融状态下以分子形

12、式存在，不能导电，不能用于电解。氧化铝是离子化合物，熔融时能够电离而导电，因此电解铝用氧化铝而不用氯化铝。4A、B、C、D、E、F、G、H为八种短周期主族元素，原子序数依次增大。A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数，其中A的单质在常温下为气体。C与B、H在元素周期表中处于相邻位置，这三种元素原子的最外层电子数之和为17。D与F同周期。G的单质常用作半导体材料。请回答：（1）C和H分别与A形成的简单化合物沸点较高的是_（填化学式），理由是_。（2）C、E形成的简单离子半径大小：r（C）_r（E）（填、 H+AlO2-+H2OAl3+3OH- 3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO A、

13、B、C、D、E、F、G、H为八种短周期主族元素，原子序数依次增大。A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数，其中A的单质在常温下为气体，则A为H；G的单质常用作半导体材料，G为Si，结合原子序数可知F为Al；C与B、H在元素周期表中处于相邻位置，这三种元素原子的最外层电子数之和为17，173=52，B为N、C为O、H为S，D与F同周期，位于第三周期，D为Na、E为Mg，以此来解答。由上述分析可知，A为H、B为N、C为O、D为Na、E为Mg、F为Al、G为Si、H为S。（1）C和H分别与A形成的简单化合物分别是H2O、H2S，其中沸点较高的是H2O，原因是H2O 分子间存在氢键，增加了分子之间

14、的吸引力；（2）O2-、Mg2+核外电子排布相同。具有相同电子排布的离子中，原子序数大的离子半径小，则C、E形成的简单离子半径大小：r（C）r（E）；（3）F最高价氧化物对应的水化物Al（OH）3是两性氢氧化物，在水溶液中存在酸式电离和碱式电离，电离方程式为H+AlO2-+H2OAl3+3OH-；（4）将G的氧化物与B的单质在1400条件下和足量的碳反应，其化学反应方程式为3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。【点睛】本题考查元素及化合物的推断及物质性质的方程式表示。把握原子结构、元素的位置、质子数关系来推断元素为解答的关键，注意元素化合物知识的应用，题目侧重考查学生的分析与应用能力。5

15、甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系：（1）若甲和丙都是不溶于水的白色固体物质，既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液。则甲是_（填化学式）。写出“”转化的离子方程式_。（2）若乙溶液中加入溶液，有血红色出现，则乙溶液中含有的离子是_，甲的化学式为_。【答案】（1）甲和丙都是不溶于水的白色固体物质，按信息知甲为、乙是硫酸铝，丙为，则乙与氨水反应的离子方程式为：；溶液，有血红色出现，则乙为硫酸铁，其溶液中含有铁离子，氧化物甲与硫酸反应得到硫酸铁溶液，因此甲为氧化铁。铝离子与氨水反应的离子方程式容易出错，同学往往错误地把离子方程式写错成6（1）实验室制氯气的尾气处理用_溶液吸收，其化学反应方程式为_。（

16、2）向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，现象是先产生白色沉淀，其反应的离子方程式为_，后白色沉淀又溶解消失，其反应的离子方程式为_。（3）在含有0.2mol的硫酸和0.2mol的硝酸的混合溶液200mL中，加入19.2g铜粉，产生的气体成分为_（填NO或H2），你所选气体在标准状况下的体积为_L【答案】NaOH 2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O Al3+3OHAl（OH）3 Al（OH）3+OHAlO2+2H2O NO 3.36L （1）实验室用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气；（2）铝离子和氢氧根反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝为两性氢氧化物，溶解于强碱中；（3）硫酸和硝酸都为稀酸

17、，反应方程式为铜与稀硝酸反应。（1）实验室用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，防止污染空气；氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠、水，反应方程式为：2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O，故答案为：NaOH；2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O；（2）向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，现象是先产生白色沉淀，是铝离子和氢氧根反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为：Al3+3OHAl（OH）3；后白色沉淀又溶解消失，是因为氢氧化铝为两性氢氧化物，溶解于强碱中，生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：Al（OH）3+OHAlO2+2H2O，Al（OH）3+OHAlO2+2H2O；（3）0.2

18、mol的硫酸和0.2mol的硝酸的混合溶液200mL中，硫酸和硝酸都为稀酸，加入19.2g铜粉，且氢离子不足，完全反应，设n（NO）x，x0.15mol，V（NO）nVm0.1522.43.36L，故答案为：NO；3.36L。7明矾在日常生活中用途非常广泛。用废铝灰（含Al、Al2O3、Fe、Fe2O3、FeO 等）为原料制取明矾的工艺流程如下图。已知：Fe3开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH 为1.93.7。（1）明矾净水的原理是_（用离子方程式表示）。（2）“酸溶”时，Al2O3溶解的化学方程式为_。（3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为_。（4）“步骤”的目的是_；“滤渣2”经碱洗、水洗、

19、干燥和煅烧，得到的产品的名称是_（填俗称）。（5）“步骤”包含的操作有_、_、过滤及干燥。【答案】Al3+3H2OAl（OH）3（胶体）+3H+ Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O 调节溶液pH，使沉淀完全 铁红 蒸发浓缩 冷却结晶 废铝灰（含Al、Al2O3、Fe、Fe2O3、FeO 等）加入足量稀硫酸进行酸浸溶解并过滤，得到含有Al3+、Fe2+、Fe3+、SO42-的酸性滤液，滤渣1为不与硫酸反应的杂质，向滤液中加入双氧水将滤液中的Fe2+氧化为Fe3+，由于Fe（OH）3比Al（OH）3更难溶，向氧化后的滤液中加入Al

20、（OH）3，Fe3+转化为更难溶的Fe（OH）3沉淀，过滤后得到含有Al3+、SO42-的滤液，滤渣2为Fe（OH）3，向滤液中加入K2SO4制得产品溶液，对溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥最终得到产品硫酸铝钾的晶体，据此分析解答。（1）明矾是强酸弱碱盐，弱酸根离子Al3+水解产生氢氧化铝胶体，能够吸附水中悬浮的物质形成沉淀而除去，从而达到达到净水的目的。其反应原理用方程式表示为：Al3+3H2OAl（OH）3（胶体）+3H+；（2）“酸溶”时，Al2O3和硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O；（3）“氧化”时，加入氧化剂过氧化氢，将

21、滤液中的Fe2+氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O；（4）“步骤”加入滤液中加入Al（OH）3，作用是调节溶液的pH值，由于Fe（OH）3比Al（OH）3更难溶，使Fe3+完全转化为Fe（OH）3沉淀而除去；“滤渣2”的成分是Fe（OH）3，煅烧时分解生成氧化铁，它是一种红棕色粉末，常用作颜料，俗名是铁红；（5） “步骤”是从溶液中获得产品明矾，包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤及干燥。8工业上制备铝一般是从铝土矿（主要成分是Al2O3，含有Fe2O3杂质）中得到纯净的Al2O3，然后电解Al2O3得到铝。下图是从铝土矿中提纯Al2O3的简单

22、示意图。其中涉及到的一个反应:2NaAlO2+CO2+3H2O=Na2CO3+2Al（OH）3。（1）图示中实验操作（1）是_；加入的试剂是_（填化学式）（2）试写出B溶液中的溶质的化学式：_（3）写出化学方程式：铝土矿A：_。EF：_。【答案】过滤 Ca（OH）2 或 Ba（OH）2 NaAlO2 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 2Al（OH）3Al2O3+3H2O 溶液B中通入CO2产生沉淀，说明B溶液为NaAlO2溶液，则是向铝土矿中加入的试剂是NaOH溶液，操作（1）过滤，沉淀C为Fe2O3，则溶液D为Na2CO3，反应为：Ca（OH）2+Na2CO3CaCO3+2Na

23、OH，故沉淀H为CaCO3，沉淀E为Al（OH）3，F为Al2O3，反应是电解氧化铝得到Al与氧气，据此分析。（1）将沉淀从溶液中分离出来的操作是过滤；根据反应2NaAlO2CO23H2ONa2CO32Al（OH）3可知，D中含有碳酸钠，E是氢氧化铝，则F是氧化铝，电解氧化铝即得到金属铝。碳酸钠要生成氢氧化钠和沉淀，需要进入的试剂是氢氧化钙，即中加入的试剂是Ca（OH）2 或 Ba（OH）2；（2）由上述分析可知，B为NaAlO2；（3）铝土矿A是氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的化学方程式为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；EF是氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水，

24、反应的化学方程式为：2Al（OH）3Al2O3+3H2O。9以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细-氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3），其制备实验流程如图：（1）铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为_。（2）图中“滤渣”的主要成分为_（填化学式）。加30%的H2O2溶液发生的离子反应方程式为2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O。（3）验证“沉铁”后，溶液中是否还含有铁离子的操作方法为_。（4）煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为4NH4Al（SO4）212H2O2Al2O3+2NH3+N2+5SO3+3SO2

25、+53H2O。将产生的气体通过如图所示的装置。集气瓶中收集到的气体是_（填化学式）。足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O（g）外还有_（填化学式）。KMnO4溶液褪色（MnO4-还原为Mn2+），发生的离子反应方程式为_。【答案】Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O SiO2 静置，溶液澄清后，继续向上层清液中滴加K4Fe（CN）6溶液，若无现象，则溶液中不含有铁元素，反之，则有。或加KSCN溶液 N2 SO3、NH3 2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2+5SO42-+4H+ 铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3），加入稀硫酸

26、浸取，只有SiO2不溶而成为滤渣；加入30%H2O2，将Fe2+氧化为Fe3+，加入K4Fe（CN）6溶液，生成KFeFe（CN）6蓝色沉淀；加入（NH4）2SO4，Al3+转化为NH4Al（SO4）2，再蒸发结晶，便可获得NH4Al（SO4）212H2O，煅烧后得到-Al2O3。（1）铝灰中氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O。答案为：Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O；（2）由以上分析可知，图中“滤渣”的主要成分为SiO2。SiO2；（3）验证“沉铁”后，溶液中是否还含有铁离子，可使用K4Fe（CN）6溶液检

27、验，操作方法为静置，溶液澄清后，继续向上层清液中滴加K4Fe（CN）6溶液，若无现象，则溶液中不含有铁元素，反之，则有。或加KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色；静置，溶液澄清后，继续向上层清液中滴加K4Fe（CN）6溶液，若无现象，则溶液中不含有铁元素，反之，则有。或加KSCN溶液；（4）煅烧后，所得气体为NH3、N2、SO3、SO2，通过NaHSO3溶液，可吸收SO3和NH3；通过KMnO4溶液，可吸收SO2，最后剩余N2和水蒸气，用排水法收集，气体主要为N2。集气瓶中收集到的气体是N2。N2；足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O（g）外还有SO3、NH3。SO3、NH3；KM

28、nO4溶液褪色（MnO4-还原为Mn2+），则MnO4-与SO2反应生成Mn2+、SO42-等，发生的离子反应方程式为2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2+5SO42-+4H+。2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2+5SO42-+4H+。SO3通入NaHSO3溶液中，若NaHSO3溶液足量，则发生反应为SO3+2NaHSO3=Na2SO4+H2O+2SO2；若NaHSO3溶液不足量，则发生反应为SO3+NaHSO3=NaHSO4+SO2。10轻质碳酸钙是一种广泛应用的工业填料，主要用于塑料、造纸、橡胶和涂料等。工业上以磷石膏（主要成分为CaSO4，杂质主要是SiO2、FeO、Fe2O3、Al2O3等）为原料制备